کارایی مدل های فرکتالی در برآورد توزیع اندازه ذرات خاک

توزیع اندازه ذرات یکی از مهم ترین ویژگی های فیزیکی خاک بوده که تعیین آن با روش های کم هزینه، سریع و دقیق، ضروری می باشد. در این پژوهش، کارآیی هفت مدل فرکتال در برآورد مشخصه های توزیع اندازه ذرات 40 نمونه در پنج بافت خاک شامل رسی، لوم رسی، رس سیلتی، لوم شنی و لوم رسی شنی با استفاده از شاخص های آماری مختلف بررسی شد. برای این منظور، 28 نقطه از منحنی دانه بندی با استفاده از روش الک و روش هیدرومتری برای هر نمونه خاک اندازه گیری گردید. برازش مدل های مورد مطالعه از طریق رگرسیون غیرخطی و با استفاده از برنامه Matlab انجام شد. نتایج پژوهش، تاثیر بافت خاک را روی مقدار بعد فرکتال نشان داد. در بین مدل های مورد مطالعه، مدل پریر و همکاران (1999) بیشترین خطای برازش را برای تمام بافت خاک ها داشت. همچنین، مدل های بیرد و همکاران (2000)، پریر و بیرد (2002) و کراوچنکو و ژانگ (1998) بهترین عملکرد را در برآورد بعد فرکتال داشتند. شاخص های آماری نشان دادند که مدل های فرکتال دو پارامتری نسبت به مدل های تک پارامتری برازش بهتری به منحنی توزیع ذرات خاک دارند. مدل های توزیع اندازه ذرات مطالعه شده، در ارزیابی مقادیر D60 و D50 نسبتا دقیق بودند. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل های فرکتالی می توانند قابلیت قابل قبولی در برآورد مشخصه های توزیع اندازه ذرات خاک داشته باشند.